baRulho
Un paquete de R para cuantificar la de degradación de sonidos animales inducida por el ambiente
Marcelo Araya-Salas (Universidad de Costa Rica) Erin E. Grabarczyk (Valdosta State University) Marcos Quiroz-Oliva (Universidad de Costa Rica) Adrián García-Rodríguez (Universidad de Vienna) Alejandro Rico-Guevara (Universidad de Washington)
Degradación del sonido y evolución de la señal
Experimentos de degradación del sonido
Pasos habituales:
Difficulties have likely contributed to their limited implementation
Conducting sound transmission experiments, however, can be challenging. Several steps are involved, such as careful formatting and manipulation of audio files, broadcasting and re-recording study signals in natural settings, annotation of re-recorded files, and quantification of degradation measures. These difficulties have likely contributed to the limited implementation of such experiments in animal communication research.
Experimentos de degradación del sonido
Pasos habituales:
El paquete baRulho
Facilitar experimentos de degradación acústica:
Here, we introduce the R package ‘baRulho’ (Portuguese for ‘noise’), which is intended to facilitate animal sound transmission experiments and their subsequent analysis. The package offers tools to help researchers at each step of the process, from generating synthesized sounds and creating playback sound files, to streamlining annotation and measurement of sound degradation in re-recorded signals.
Objetivos
1. Estudio: efectos del hábitat y la estructura de la señal en la transmisión mediante sonidos sintetizados
2. Comparar baRulho y Sigpro
We highlight package features with a case study testing the effects of habitat and signal structure on transmission properties using synthesized sounds. In addition, as proof of concept, we compared baRulho’s output to that of Sigpro (Pedersen 1998), the most commonly used software for quantifying sound degradation.
Sintetizar sonidos de tipo animal
Características variables: frecuencia, duración, amplitud y modulación de frecuencia
synth_est <- synth_sounds (frequencies = c (1 , 2 , 3 , 4 , 5 ),
durations = c (0.1 , 0.2 ),
fm = TRUE , am = TRUE )
master_annotations <- master_sound_file (X = synth_data)
Experiment de reproducción (‘playback’)
Bosque de Tlalpan, Ciudad de México
Experiment de reproducción (‘playback’)
Bosque de Tlalpan, Ciudad de México
Alinear automático sonidos regrabados
markers_position <- find_markers (X = master_annotations,
test.files = "path_to_files" )
markers <- align_test_files (X = master_annotations,
Y = markers_position)
Alinear automático sonidos regrabados
markers_position <- find_markers (X = master_annotations,
test.files = "path_to_files" )
markers <- align_test_files (X = master_annotations,
Y = markers_position)
Video
Visualizar degradación
plot_degradation (test_sounds_est)
Visualizar degradación
plot_blur_ratio (test_sounds_est)
Cuantificar degradación
8 medidas de degradación:
- Atenuación
- Reverberación
- Distorsión
degrad <- blur_ratio (test_sounds_est) |>
envelope_correlation (test_sounds_est) |>
excess_attenuation (test_sounds_est) |>
signal_to_noise_ratio (test_sounds_est, mar = 0.01 ) |>
tail_to_signal_ratio (test_sounds_est, mar = 0.01 ) |>
cross_correlation (test_sounds_est) |>
spectrum_blur_ratio (test_sounds_est) |>
spectrum_correlation (test_sounds_est)
Degradación, hábitat y estructura acústica
medida de degradación ~ habitat + frec + duración + am + fm
Degradación, hábitat y estructura acústica
medida de degradación ~ habitat + frec + duración + am + fm
baRulho vs Sigpro
Sigpro : 861 min
baRulho : 7 min (~120x faster)
R package baRulho
Conclusiones
Cuantificación precisa
Mejor desempeño
Expande la caja de herramientas
Agradecimientos
Centro de Investigación en Neurociencias, Universidad de Costa Rica
Lab Biocomputines, Universidad de Costa Rica
Taller de Bioac[ustica en R, Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México (2019)
Mariano Araya & Luis Sandoval, PhD
Paquetes de R seewave y tuneR